EP4455550A1 - Anzeigeeinheit und elektrisches gerät - Google Patents

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EP4455550A1
EP4455550A1 EP24168007.3A EP24168007A EP4455550A1 EP 4455550 A1 EP4455550 A1 EP 4455550A1 EP 24168007 A EP24168007 A EP 24168007A EP 4455550 A1 EP4455550 A1 EP 4455550A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display unit
light
light guide
additional
designed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP24168007.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP4455550A1 publication Critical patent/EP4455550A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028—Light guide, e.g. taper
    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/0091—Positioning aspects of the light source relative to the light guide
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    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
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    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
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    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Definitions

  • the invention relates to a display unit and an electrical device.
  • Display units of electrical devices are becoming increasingly larger, while at the same time limit values for standby consumption and the like are decreasing. Therefore, with the larger display units, there is the problem that power consumption for operation in the standby mode and/or energy saving mode is too high in relation to the limit values.
  • the invention therefore addresses the problem of providing a display unit and an electrical device in which the display unit can be partially operated with low power consumption.
  • the display unit should be cost-effective.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in addition to providing a display unit with partial backlighting and low power consumption, that this is implemented with only low optical losses and is therefore particularly economical in terms of the required power consumption. It is not necessary for the service life of the at least one light element to be dimensioned for continuous operation in order to completely backlight the display cell. This is accompanied by a cost advantage. In addition, relatively little installation space is required for the integration of the additional backlighting element.
  • Non-limiting examples of a display cell may be a display, a TFT cell, an LCD cell, etc.
  • the at least one light element is preferably designed as a light-emitting diode and arranged to the side of the stack of display cell and flat light guide.
  • the flat light guide is preferably particle-filled and/or structured in order to support homogeneous illumination of the display surface. The particles and/or the structuring of the light guide ensure sufficiently uniform scattering of the coupled-in light.
  • the at least one light element and the flat light guide are preferably arranged and designed to illuminate the display surface of the display cell over the entire surface.
  • the display unit further comprises a housing which encloses the display cell, the light guide and the at least one light element such that one side of the display unit is at least partially uncovered by the housing, wherein the housing has an opening in which the additional backlighting element is arranged. This opening is positioned opposite the at least partially uncovered side.
  • the stack of the display unit which can comprise further layers and/or components in addition to the display cell and the light guide, is therefore partially illuminated during operation from the additional backlighting element through the opening. This improves the efficiency of the entire display unit because less energy is required for the partial illumination.
  • the housing can, for example, consist of a thin sheet metal so that it also performs a cooling function for the at least one light element.
  • the additional opening in the housing can have any size and shape. The combination of round and/or square edge sections of the opening depends on the partial lighting requirements of the display unit that must be met.
  • the additional backlighting element is designed as a reflector and/or as a light box, to which at least one further light element is assigned, so that the at least one further light element illuminates the reflector and/or the light box during operation.
  • the number of further light elements depends on the distance between the at least one further light element and the display cell, on the size of the backlighting area to be partially illuminated and on the properties of the at least one additional light element.
  • the color of the at least one additional light element is optional. A further reduction in the power consumption of the display unit is possible by selecting a suitable color for the at least one additional light element.
  • the display unit preferably also has the reflector layer and one or more scattering and/or micro-optical layers, these layers together with the display cell and the light guide forming the stack that is housed in the housing.
  • the reflector layer can be designed as a film.
  • the reflector layer is preferably optimized with regard to its transmission. This ensures that the power consumption of the display unit is low.
  • the additional backlighting element is designed as the light box and the light box contains the at least one further lighting element.
  • the at least one lighting element is preferably arranged on a circuit carrier of the light box.
  • the at least one further lighting element is arranged such that it directly illuminates the additional backlighting element during operation.
  • the at least one further lighting element is preferably arranged such that it indirectly illuminates the additional backlighting element during operation. This is achieved by deflecting the light beam of the at least one lighting element, with the additional backlighting element preferably being designed accordingly.
  • the indirect lighting has the advantage that a relatively small installation space is required due to the deflection and/or equalization in the additional backlighting element, such as the reflector. In addition, undesirable spot formation of the at least one further lighting element is avoided.
  • the additional backlighting element is designed as a further light guide.
  • the additional light guide is preferably particle-filled and/or structured in order to support homogeneous partial backlighting of the display unit.
  • the additional light guide is preferably housed in a further housing in such a way that it guides light in a desired, predetermined direction.
  • the additional light guide preferably has additional deflection surfaces and/or light guide geometries in order to bridge a spatial offset in several spatial directions. Indirect lighting is thereby achieved with the advantage that less installation space is required due to the deflection in the additional light guide. In addition, spot formation of the at least one light element is avoided.
  • the display unit preferably also has one or more scattering films, micro-optics and/or driver components. If necessary, the display unit can have not only one but also several areas, each of which is partially backlit in accordance with one or more of the embodiments described above.
  • the invention further relates to an electrical device which contains a display unit according to one or more of the embodiments described above.
  • the electrical device further comprises a circuit board which is associated with the display unit and which has the at least one further lighting element.
  • Fig. 1 shows a partial cross-sectional view of a display unit according to the prior art.
  • the display unit has, stacked one on top of the other in the order mentioned: a display cell 1, one or more scattering/micro-optical films 6, a flat light guide 2 and a reflector layer 4.
  • the light guide 2 is designed to emit light in the direction of the display cell 1 and/or away from the display cell 1 in the direction of the reflector layer 4.
  • the display unit also has at least one light element 3 which is designed and arranged to couple light into the flat light guide 2 during operation, as indicated by arrows.
  • the display unit also has a housing 5 which houses the Display cell 1, the scattering/micro-optical film(s) 6, the flat light guide 2, the reflector layer 4 and the at least one light element 3 are housed in such a way that one side of the display unit is at least partially uncovered by the housing 5.
  • the at least one light element 3 couples light into the light guide 2, so that light emerges from the stack in a flat manner on the side that is at least partially uncovered by the housing. This is illustrated by the arrows.
  • Fig. 2 shows a partial cross-sectional view of a display unit according to a first embodiment.
  • the Fig. 2 The display unit shown corresponds to the one in Fig. 1 shown display unit with the difference that the housing 5 has an opening 7 and an additional backlighting element 8 which is arranged in this opening 7.
  • the opening 7 is arranged opposite the side at least partially uncovered by the housing.
  • the additional backlighting element 8 is positioned, dimensioned and designed to partially backlight the display cell 1 in addition to the light guide 2.
  • the additional backlighting element 8 is designed as a reflector and has at least one further lighting element 3 which is arranged and designed to illuminate a reflector, as is illustrated by the arrows shown.
  • the at least one further light element 3 illuminates the additional backlighting element 8 so that light partially passes through the stack and partially illuminates the display cell 1, as indicated by arrows.
  • the at least one light element 3 couples light into the light guide 2 so that light emerging from the stack backlights the display cell 1 over its entire surface, as shown in Fig. 1 shown.
  • Fig. 3 shows a partial cross-sectional view of a display unit according to a second embodiment.
  • the display unit shown corresponds to the one in Fig. 2 shown display unit with the difference that the additional backlighting element 8 is designed as a light box which contains the at least one further lighting element 3.
  • the additional backlighting element 8 is designed as a light box which contains the at least one further lighting element 3.
  • two further lighting elements are used and are arranged on a circuit carrier.
  • Fig. 4 shows a partial cross-sectional view of an electrical device according to a first embodiment.
  • the electrical device comprises a circuit board 9 and a display unit which is the same as in Fig. 3 shown display unit, with the difference that the at least one further light element 3 is not part of the additional Backlighting element 8 in the form of the light box, but is part of the circuit board 9.
  • the at least one light element 3 is arranged on the circuit board 9.
  • the display unit is arranged on the at least one light element 3 and on the circuit board 9.
  • the backlight assembly does not necessarily have to be completed by the display manufacturer. Alternatively, it can be completed when the individual components are assembled into the panel assembly (or similar) (e.g. in the device factory).
  • Fig. 5 shows a partial cross-sectional view of an electrical device according to a second embodiment.
  • the electrical device shown comprises a circuit board 9 and a display unit which corresponds to the Fig. 2 shown display unit, with the difference that the at least one further light element 3 is not part of the additional backlighting element 8 in the form of the reflector, but part of the circuit board 9 and that the at least one further light element 3 is arranged such that it indirectly illuminates the additional backlighting element 8 during operation.
  • the additional backlighting element 8 is designed accordingly to redirect the incoming light.
  • Fig. 6 shows a partial cross-sectional view of an electrical device according to a third embodiment.
  • the electrical equipment shown corresponds to the Fig. 4 shown electrical device with the difference that the additional backlighting element 8 is designed as a further light guide which is surrounded by a further housing 10, so that the further light guide guides coupled-in light in predetermined directions.
  • Fig. 7 shows a perspective partial view of the Fig. 6 shown electrical device.
  • the additional backlighting element 8 in the form of the further light guide is housed in the housing 10, so that the further light element 3 arranged on the circuit board 9 illuminates the further light guide during operation and the light coupled into the further light guide at least partially passes through the stack of the reflector layer 4, the light guide 2, the scattering/micro-optical film 6 and the display cell 1 and causes partial illumination of the display cell 1.
  • Fig. 8 shows a perspective partial view of an electrical device according to a fourth embodiment.
  • the Fig. 8 The electrical equipment shown corresponds to the Fig. 7 shown electrical device with the difference that the additional backlighting element 8 is arranged in the form of the further light guide and is designed to deflect the coupled light and that the further lighting element 3 is arranged offset from the display unit.
  • the further light guide has additional deflection surfaces and/or light guide geometries.
  • the further housing is omitted in this illustration.
  • Fig. 9 shows a partial cross-sectional view of an electrical device according to a fifth embodiment.
  • the electrical equipment shown corresponds to the Fig. 8 shown electrical device with the difference that the additional backlighting element 8 is designed in the form of the additional light guide to redirect coupled light twice.
  • the additional light guide has additional deflection surfaces and/or correspondingly effective light guide geometries.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit, aufweisend
- eine Anzeigezelle (1);
- einen flächigen Lichtleiter (2), der stapelförmig mit der Anzeigezelle (1) angeordnet ist und eingerichtet und ausgebildet ist, Licht in Richtung der Anzeigezelle (1) und/oder von der Anzeigezelle (1) weg in Richtung einer Reflektorschicht (4) zu emittieren;
- mindestens ein Leuchtelement (3), das ausgebildet und angeordnet ist, um bei Betrieb in den flächigen Lichtleiter (2) Licht einzukoppeln; und
- ein zusätzliches Hinterleuchtungselement (8), das angeordnet, dimensioniert und ausgebildet ist, die Anzeigezelle (1) zusätzlich zum Lichtleiter (2) partiell zu hinterleuchten.
Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Gerät, das die Anzeigeeinheit aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit und ein elektrisches Gerät. Anzeigeeinheiten elektrischer Geräte werden zunehmend größer ausgebildet, während gleichzeitig Grenzwerte für einen Standby-Verbrauch und dgl. abnehmen. Daher besteht bei den größer werdenden Anzeigeeinheiten das Problem, dass eine Leistungsaufnahme für einen Betrieb in dem Standby-Modus und/oder Energiesparmodus in Bezug auf die Grenzwerte zu groß ist.
  • Um eine partielle Hinterleuchtung zu erreichen, besteht die Möglichkeit eines sogenannten Local dimming, bei dem die gesamte Anzeigeeinheit von einer Vielzahl von Leuchtelementen hinterleuchtet wird, die jeweils nur in Bereichen aktiv sind, in denen etwas dargestellt werden soll, während sie in weiteren Bereichen inaktiv sind, in denen nichts dargestellt werden soll. Diese Möglichkeit ist jedoch sehr kostenintensiv.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Anzeigeeinheit und ein elektrisches Gerät bereitzustellen, bei denen die Anzeigeeinheit mit einer geringen Leistungsaufnahme partiell betrieben werden kann. Zudem soll die Anzeigeeinheit kostengünstig sein.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Anzeigeeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein elektrisches Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben der Bereitstellung einer Anzeigeeinheit mit einer partiellen Hinterleuchtung und geringen Leistungsaufnahme darin, dass diese nur mit geringen optischen Verlusten und somit besonders sparsam hinsichtlich der erforderlichen Leistungsaufnahme umgesetzt ist. Es ist nicht erforderlich, dass eine Lebensdauer des mindestens einen Leuchtelements zum vollständigen Hinterleuchten der Anzeigezelle für einen Dauerbetrieb dimensioniert ist. Damit geht ein Kostenvorteil einher. Zudem wird relativ für die Integration des zusätzlichen Hinterleuchtungselements relativ wenig Bauraum benötigt.
  • Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit, aufweisend
    • eine Anzeigezelle;
    • einen flächigen Lichtleiter, der stapelförmig mit der Anzeigezelle angeordnet, eingerichtet und ausgebildet ist, Licht in Richtung der Anzeigezelle und/oder von der Anzeigezelle weg in Richtung einer Reflektorschicht zu emittieren;
    • mindestens ein Leuchtelement, das ausgebildet und angeordnet ist, um bei Betrieb in den flächigen Lichtleiter Licht einzukoppeln; und
    • ein zusätzliches Hinterleuchtungselement, das angeordnet, dimensioniert und ausgebildet ist, die Anzeigezelle zusätzlich zum Lichtleiter partiell zu hinterleuchten.
  • Nicht einschränkende Beispiele für eine Anzeigezelle können ein Display, eine TFT-Zelle, eine LCD-Zelle etc. sein.
  • Das mindestens eine Leuchtelement ist bevorzugt als Leuchtdiode ausgebildet und seitlich zu dem Stapel aus Anzeigezelle und flächigem Lichtleiter angeordnet. Der flächige Lichtleiter ist bevorzugt partikelgefüllt und/oder strukturiert, um eine homogene Beleuchtung der Anzeigefläche zu unterstützen. Die Partikel und/oder die Strukturierung des Lichtleiters sorgen für eine hinreichend gleichmäßige Streuung des eingekoppelten Lichtes. Das mindestens eine Leuchtelement und der flächige Lichtleiter sind bevorzugt angeordnet und ausgebildet, die Anzeigefläche der Anzeigezelle vollflächig zu beleuchten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anzeigeeinheit weiterhin ein Gehäuse auf, das die Anzeigezelle, den Lichtleiter und das mindestens eine Leuchtelement derart einhaust, dass eine Seite der Anzeigeeinheit zumindest teilweise von dem Gehäuse unbedeckt ist, wobei das Gehäuse eine Öffnung aufweist, in der das zusätzliche Hinterleuchtungselement angeordnet ist. Diese Öffnung ist gegenüberliegend zu der zumindest teilweise unbedeckten Seite positioniert. Der Stapel der Anzeigeeinheit, der neben der Anzeigezelle und dem Lichtleiter weitere Schichten und/oder Komponenten aufweisen kann, wird daher bei Betrieb aus dem zusätzlichen Hinterleuchtungselement durch die Öffnung partiell beleuchtet. Dadurch ist der Wirkungsgrad der gesamten Anzeigeeinheit verbessert, weil für die partielle Beleuchtung weniger Energie benötigt wird.
  • Das Gehäuse kann beispielsweise aus einem dünnen Blech bestehen, so dass es auch eine Kühlfunktion für das mindestens eine Leuchtelement ausübt. Die zusätzliche Öffnung des Gehäuses kann eine beliebige Größe und Form aufweisen. Die Kombination runder und/oder eckiger Randabschnitte der Öffnung richtet sich nach den zu erfüllenden partiellen Beleuchtungs-Anforderungen der Anzeigeeinheit.
  • Bevorzugt ist das zusätzliche Hinterleuchtungselement als Reflektor und/oder als Lichtkasten ausgebildet, dem oder denen mindestens ein weiteres Leuchtelement zugeordnet ist, so dass das mindestens eine weitere Leuchtelement bei Betrieb den Reflektor und/oder den Lichtkasten beleuchtet. Die Anzahl der weiteren Leuchtelemente hängt vom Abstand zwischen dem mindestens einen weiteren Leuchtelement und der Anzeigezelle, von einer Größe des partiell zu beleuchtenden Hinterleuchtungsbereichs und von Eigenschaften des mindestens einen weiteren Leuchtelements ab. Eine Farbe des mindestens eines weiteren Leuchtelements ist beliebig. Eine weitere Reduzierung der Leistungsaufnahme der Anzeigeeinheit durch Wahl einer geeigneten Farbe des mindestens einen weiteren Leuchtelements ist möglich.
  • Bevorzugt weist die Anzeigeeinheit weiterhin die Reflektorschicht und eine oder mehrere Streu- und/oder Mikrooptikschichten auf, wobei diese Schichten zusammen mit der Anzeigezelle und dem Lichtleiter den Stapel bilden, der in dem Gehäuse eingehaust ist. Die Reflektorschicht kann als Folie ausgebildet sein. Die Reflektorschicht ist bevorzugt hinsichtlich ihrer Transmission optimiert. Dadurch wird gewährleistet, dass die Leistungsaufnahme der Anzeigeeinheit gering ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das zusätzliche Hinterleuchtungselement als der Lichtkasten ausgebildet und enthält der Lichtkasten das mindestens eine weitere Leuchtelement. Das mindestens eine Leuchtelement ist bevorzugt auf einem Schaltungsträger des Lichtkastens angeordnet.
  • Bevorzugt ist das mindestens eine weitere Leuchtelement derart angeordnet, dass es das zusätzliche Hinterleuchtungselement bei Betrieb direkt beleuchtet. Alternativ bevorzugt ist das mindestens eine weitere Leuchtelement derart angeordnet, dass es das zusätzliche Hinterleuchtungselement bei Betrieb indirekt beleuchtet. Dies wird dadurch realisiert, dass der Lichtstrahl des mindestens einen Leuchtelements umgelenkt wird, wobei bevorzugt das zusätzliche Hinterleuchtungselement entsprechend ausgebildet ist. Die indirekte Beleuchtung weist den Vorteil auf, dass durch die Umlenkung und/oder Vergleichmäßigung in dem zusätzlichem Hinterleuchtungselement wie z.B. dem Reflektor ein relativ geringer Bauraum erforderlich ist. Zudem wird eine unerwünschte Spotbildung des mindestens einen weiteren Leuchtelement vermieden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das zusätzliche Hinterleuchtungselement als ein weiterer Lichtleiter ausgebildet. Dadurch wird in Richtung des Schichtaufbaus der Anzeigeeinheit nur wenig weiterer Bauraum benötigt. Der weitere Lichtleiter ist bevorzugt partikelgefüllt und/oder strukturiert, um eine homogene partielle Hinterleuchtung der Anzeigeeinheit zu unterstützen. Bevorzugt ist der weitere Lichtleiter in ein weiteres Gehäuse eingehaust, derart, dass dieser Licht in eine gewünschte, vorbestimmte Richtungen leitet.
  • Bevorzugt weist der weitere Lichtleiter zusätzliche Umlenkflächen und/oder Lichtleitergeometrien auf, um einen räumlichen Versatz in mehrere Raumrichtungen zu überbrücken. Dadurch wird eine indirekte Beleuchtung realisiert mit dem Vorteil, dass durch die Umlenkung in dem zusätzlichen Lichtleiter ein geringerer Bauraum erforderlich ist. Zudem wird eine Spotbildung des mindestens einen Leuchtelements vermieden.
  • Die Anzeigeeinheit weist bevorzugt weiterhin, eine oder mehrere Streufolien, Mikrooptiken und/oder Treiberkomponenten auf. Wenn erforderlich, kann die Anzeigeeinheit nicht nur einen, sondern auch mehrere Bereiche aufweisen, die jeweils entsprechend einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen partiell hinterleuchtet werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Gerät, das eine Anzeigeeinheit nach einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen enthält.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elektrische Gerät weiterhin eine Leiterkarte auf, die der Anzeigeeinheit zugeordnet ist und die das mindestens eine weitere Leuchtelement aufweist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt schematisch und nicht maßstabsgerecht
    • Fig. 1
    eine Teil-Querschnittsansicht einer Anzeigeeinheit gemäß Stand der Technik;
    Fig. 2
    eine Teil-Querschnittsansicht einer Anzeigeeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 3
    eine Teil-Querschnittsansicht einer Anzeigeeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 4
    eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 6
    eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer dritten Ausführungsform;
    Fig. 7
    eine perspektivische Teil-Ansicht des in Fig. 6 gezeigten elektrischen Geräts;
    Fig. 8
    eine perspektivische Teil-Ansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer vierten Ausführungsform; und
    Fig. 9
    eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer fünften Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht einer Anzeigeeinheit gemäß Stand der Technik. Die Anzeigeeinheit weist in genannter Reihenfolge übereinander gestapelt auf: eine Anzeigezelle 1, eine oder mehrere Streu-/Mikrooptikfolien 6, einen flächigen Lichtleiter 2 und eine Reflektorschicht 4. Der Lichtleiter 2 ist ausgebildet, Licht in Richtung der Anzeigezelle 1 und/oder von der Anzeigezelle 1 weg in Richtung der Reflektorschicht 4 zu emittieren. Die Anzeigeeinheit weist ferner mindestens ein Leuchtelement 3 auf, das ausgebildet und angeordnet ist, um bei Betrieb in den flächigen Lichtleiter 2 Licht einzukoppeln, wie durch Pfeile angedeutet. Die Anzeigeeinheit weist weiterhin ein Gehäuse 5 auf, das die Anzeigezelle 1, die Streu-/Mikrooptikfolie(n) 6, den flächigen Lichtleiter 2, die Reflektorschicht 4 und das mindestens eine Leuchtelement 3 derart einhaust, dass eine Seite der Anzeigeeinheit zumindest teilweise von dem Gehäuse 5 unbedeckt ist.
  • Bei Betrieb koppelt das mindestens eine Leuchtelement 3 Licht in den Lichtleiter 2 ein, so dass Licht aus dem Stapel heraus auf der von dem Gehäuse zumindest teilweise unbedeckten Seite flächig austritt. Dies ist durch die Pfeile verdeutlicht.
  • Fig. 2 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht einer Anzeigeeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform. Die in Fig. 2 gezeigte Anzeigeeinheit entspricht der in Fig. 1 gezeigten Anzeigeeinheit mit dem Unterschied, dass das Gehäuse 5 eine Öffnung 7 und ein zusätzliches Hinterleuchtungselement 8 aufweist, das in dieser Öffnung 7 angeordnet ist. Die Öffnung 7 ist gegenüberliegend zu der zumindest teilweise von dem Gehäuse unbedeckten Seite angeordnet. Das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 ist positioniert, dimensioniert und ausgebildet, die Anzeigezelle 1 zusätzlich zum Lichtleiter 2 partiell zu hinterleuchten. Das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 ist als ein Reflektor ausgebildet und weist mindestens ein weiteres Leuchtelement 3 auf, das angeordnet und ausgebildet ist, einen Reflektor zu beleuchten, wie durch die dargestellten Pfeile verdeutlicht wird.
  • Bei Betrieb beleuchtet das mindestens eine weitere Leuchtelement 3 das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8, so dass Licht durch den Stapel partiell hindurchtritt und die Anzeigezelle 1 partiell beleuchtet, wie durch Pfeile angedeutet. Wenn das mindestens eine Leuchtelement 3 in Betrieb ist, was hier nicht gezeigt ist, koppelt es Licht in den Lichtleiter 2 ein, so dass aus dem Stapel heraustretendes Licht die Anzeigezelle 1 vollflächig hinterleuchtet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Fig. 3 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht einer Anzeigeeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die in Fig. 3 gezeigte Anzeigeeinheit entspricht der in Fig. 2 gezeigten Anzeigeeinheit mit dem Unterschied, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 als ein Lichtkasten ausgebildet ist, der das mindestens eine weitere Leuchtelement 3 enthält. In dieser Ausführungsform kommen rein beispielhaft zwei weitere Leuchtelemente zum Einsatz und sind auf einem Schaltungsträger angeordnet.
  • Fig. 4 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer ersten Ausführungsform. Das elektrische Gerät weist eine Leiterkarte 9 und eine Anzeigeeinheit auf, die der in Fig. 3 gezeigten Anzeigeeinheit entspricht, mit dem Unterschied, dass das mindestens eine weitere Leuchtelement 3 nicht Teil des zusätzlichen
    Hinterleuchtungselements 8 in Form des Lichtkastens, sondern Teil der Leiterkarte 9 ist. Das mindestens eine Leuchtelement 3 ist auf der Leiterkarte 9 angeordnet. Die Anzeigeeinheit ist auf dem mindestens einen Leuchtelement 3 und auf der Leiterkarte 9 angeordnet. Die Vervollständigung des Hinterleuchtungsaufbaus muss bei diesem Aufbaukonzept nicht zwingend beim Displayhersteller erfolgen. Die Vervollständigung kann alternativ auch erst bei der Montage der Einzelkomponenten in die Blendenbaugruppe (o.ä.) erfolgen (z.B. im Gerätewerk).
  • Fig. 5 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das in Fig. 5 gezeigte elektrische Gerät weist eine Leiterkarte 9 und eine Anzeigeeinheit auf, die der in Fig. 2 gezeigten Anzeigeeinheit entspricht, mit dem Unterschied, dass das mindestens eine weitere Leuchtelement 3 nicht Teil des zusätzlichen Hinterleuchtungselements 8 in Form des Reflektors, sondern Teil der Leiterkarte 9 ist und dass das mindestens eine weitere Leuchtelement 3 derart angeordnet ist, dass es das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 bei Betrieb indirekt beleuchtet. Das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 ist entsprechend ausgebildet, um das eintretende Licht umzulenken.
  • Fig. 6 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer dritten Ausführungsform. Das in Fig. 6 gezeigte elektrische Gerät entspricht dem in Fig. 4 gezeigten elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 als weiterer Lichtleiter ausgebildet ist, der von einem weiteren Gehäuse 10 umgeben ist, so dass der weitere Lichtleiter eingekoppeltes Licht in vorbestimmte Richtungen leitet.
  • Fig. 7 zeigt eine perspektivische Teil-Ansicht des in Fig. 6 gezeigten elektrischen Geräts. Das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 in Form des weiteren Lichtleiters ist von dem Gehäuse 10 eingehaust, so dass das auf der Leiterkarte 9 angeordnete, weitere Leuchtelement 3 bei Betrieb den weiteren Lichtleiter beleuchtet und das in den weiteren Lichtleiter eingekoppelte Licht durch den Stapel aus der Reflektorschicht 4, dem Lichtleiter 2, der Streu-/Mikrooptikfolie 6 und der Anzeigezelle 1 zumindest teilweise hindurchtritt und eine partielle Beleuchtung der Anzeigezelle 1 bewirkt.
  • Fig. 8 zeigt eine perspektivische Teil-Ansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer vierten Ausführungsform. Das in Fig. 8 gezeigte elektrische Gerät entspricht dem in Fig. 7 gezeigten elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 in Form des weiteren Lichtleiters angeordnet und ausgebildet ist, das eingekoppelte Licht umzulenken und dass das weitere Leuchtelement 3 versetzt zu der Anzeigeeinheit angeordnet ist. Der weitere Lichtleiter weist zusätzliche Umlenkflächen und/oder Lichtleitergeometrien auf. Der Übersichtlichkeit halber ist das weitere Gehäuse in dieser Darstellung weggelassen.
  • Fig. 9 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht eines elektrischen Geräts gemäß einer fünften Ausführungsform. Das in Fig. 9 gezeigte elektrische Gerät entspricht dem in Fig. 8 gezeigten elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement 8 in Form des weiteren Lichtleiters ausgebildet ist, eingekoppeltes Licht zweimal umzulenken. Der weitere Lichtleiter weist dazu zusätzliche Umlenkflächen und/oder entsprechend wirkende Lichtleitergeometrien auf.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anzeigezelle
    2
    Lichtleiter
    3
    Leuchtelement
    4
    Reflektorschicht
    5
    Gehäuse
    6
    Streufolie, Mikrooptikfolie
    7
    Öffnung
    8
    Hinterleuchtungselement
    9
    Leiterkarte
    10
    weiteres Gehäuse

Claims (10)

  1. Anzeigeeinheit, aufweisend
    - eine Anzeigezelle (1);
    - einen flächigen Lichtleiter (2), der stapelförmig mit der Anzeigezelle (1) angeordnet ist und eingerichtet und ausgebildet ist, Licht in Richtung der Anzeigezelle (1) und/oder von der Anzeigezelle (1) weg in Richtung einer Reflektorschicht (4) zu emittieren;
    - mindestens ein Leuchtelement (3), das ausgebildet und angeordnet ist, um bei Betrieb in den flächigen Lichtleiter (2) Licht einzukoppeln; und
    - ein zusätzliches Hinterleuchtungselement (8), das angeordnet, dimensioniert und ausgebildet ist, die Anzeigezelle (1) zusätzlich zum Lichtleiter (2) partiell zu hinterleuchten.
  2. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (5), das die Anzeigezelle (1), den Lichtleiter (2) und das mindestens eine Leuchtelement (3) derart einhaust, dass eine Seite der Anzeigeeinheit zumindest teilweise von dem Gehäuse (5) unbedeckt ist, wobei das Gehäuse (5) eine Öffnung (7) aufweist, in der das zusätzliche Hinterleuchtungselement (8) angeordnet ist und die gegenüberliegend zu der zumindest teilweise unbedeckten Seite angeordnet ist.
  3. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (5), das die Anzeigezelle (1), den Lichtleiter (2) und das mindestens eine Leuchtelement (3) derart einhaust, dass eine Seite der Anzeigeeinheit zumindest teilweise von dem Gehäuse (5) unbedeckt ist, wobei das Gehäuse (5) eine Vertiefung in Form eines Reflektors oder Lichtkastens aufweist, in der das zusätzliche Hinterleuchtungselement (8) angeordnet ist und die gegenüberliegend zu der zumindest teilweise unbedeckten Seite angeordnet ist, wobei in der Vertiefung optional ein zusätzlicher Lichtleiter angeordnet sein kann.
  4. Anzeigeeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement (8) als Reflektor und/oder als Lichtkasten ausgebildet ist, dem oder denen mindestens ein weiteres Leuchtelement (3) zugeordnet ist, so dass das mindestens eine weitere Leuchtelement (3) bei Betrieb den Reflektor und/oder den Lichtkasten beleuchtet.
  5. Anzeigeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement (8) als der Lichtkasten ausgebildet ist und dass der Lichtkasten das mindestens eine weitere Leuchtelement (3) enthält.
  6. Anzeigeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Leuchtelement (3) derart angeordnet ist, dass es das zusätzliche Hinterleuchtungselement (8) bei Betrieb indirekt beleuchtet.
  7. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Hinterleuchtungselement (8) als ein weiterer Lichtleiter ausgebildet ist.
  8. Anzeigeeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Lichtleiter zusätzliche Umlenkflächen und/oder Lichtleitergeometrien aufweist, um einen räumlichen Versatz in mehrere Raumrichtungen zu überbrücken.
  9. Elektrisches Gerät, aufweisend eine Anzeigeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  10. Elektrisches Gerät nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Leiterkarte (9), die der Anzeigeeinheit zugeordnet ist und die das mindestens eine weitere Leuchtelement (3) aufweist.
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